JP2018153269A - 血圧測定装置、方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】血圧測定装置であって、心拍に連動して変化する血圧値の時系列データを得る血圧測定部と、時系列データから1つのサージを含むサージ区間を1以上検出する検出部と、サージごとに1以上の特徴量を抽出する抽出部と、特徴量に基づいてサージを分類する分類部と、を備える。
【選択図】図1
Description
手首の橈骨動脈等の動脈が通る生体部位に圧力センサを直接接触させた状態で、この圧力センサにより検出される情報を用いて脈拍や血圧等の生体情報を測定することのできるトノメトリ方式による血圧測定装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
本実施形態に係る血圧測定装置100について図1乃至図5を参照して説明する。図1は、血圧測定装置100の機能ブロック図であり、時間的に連続して測定する血圧測定部101と、サージ区間検出部102と、サージ特徴量抽出部103と、特徴量分類部104と、記憶部105と、表示部106と、を示している。図2は、血圧測定部101の機能ブロック図であり、トノメトリ方式を採用して血圧を時間的に連続して一心拍ごとに測定することができるものである。図3は、血圧測定装置100が装着されるイメージ図であり、手のひらを横(手を広げた場合の指が並ぶ方向)から見た概略透視図である。図3は、圧力センサが橈骨動脈に交差して二列に配置されている一例を示している。図3は、血圧測定装置100が腕の手のひら側に載せられている状態を示しているが、実際の使用状態では血圧測定装置100は腕に巻き付けて固定している。
本実施形態では、サージ特徴量抽出部103は上昇時間と下降時間をサージごとに抽出する。すなわち、サージ特徴量抽出部103は、サージ区間検出部102で検出されたサージ区間ごとに上昇時間と下降時間とを抽出する。
表示部106は、記憶部105に記憶されている分類結果を表示する。表示部106は例えば、無線部を介して血圧測定装置100とは異なる装置で分類結果を表示するようにしてもよい。
血圧測定部101は、センサ部201、押圧部202、制御部203、記憶部204、操作部205、及び出力部206を含む。センサ部201は、圧脈波を時間的に連続して検出する。例えば、センサ部201は一心拍ごとに圧脈波を検出する。センサ部201は圧力を検出するセンサを含み、図3のように手のひら側に配置され、通常は図3のように腕の延伸方向に2列に平行して配置される。
サージ区間検出部102がサージのピーク点を検出する。このピーク点は、時刻t2、t5、t8、t11で発見されていて、図8では長方形の内部がピーク点を示す。そして、サージ区間検出部102がサージの開始点を検出する。このサージの開始点は、時刻t1、t4、t7、t10で発見されている。さらにサージの終了点は、時刻t3、t6、t9、t12で発見されている。また、801及び802は参考に示したものであり、それぞれREM睡眠状態、覚醒反応を示し、他の検出装置で検出されたものである。なお、サージの開始点の発見方法は、例えば、ピーク点を見つけた後に、ピーク点よりも前の時刻で最小値となる点を探し、最小値の血圧値とピーク点での血圧値の差がある値以上の場合に、その最小値を有する点をサージの開始点とする方法がある。他のサージの開始点の発見方法は、ピーク点よりも前の時刻にあり、かつ、ピーク値よりも低くその差がある値になった点を開始点とする方法もある。一方、サージの終了点の発見方法は、例えば、サージの開始点を見つけた後に、ピーク点よりも後の時刻にあり、かつ、ピーク値よりも低くその差がある値になった点を終了点とする方法がある。
図9は、特徴量分類部104が上昇時間と下降時間とを2次元マッピングしたものである。図9に示されている各点はそれぞれ1つのサージに対応している。図9では特徴量分類部104が上昇時間及び下降時間がいずれもある閾値以上か以下で2通りに分けるので、2次元マップでは4つの領域に分類され特徴付けられる。
血圧測定部101が生体から血圧値の時系列データを取得し、サージ区間検出部102に渡す(ステップS1001)。血圧測定部101はこの時系列データを記憶部105に渡し、記憶部105はこの血圧値の時系列データを順次記録してゆく。
また、特徴量を軸とする次元数の空間にサージをマッピングすることにより、そのサージの特徴が空間にマッピングされるので、その空間の領域によって異なる特徴が一目瞭然になり、サージの特徴を直ちに理解できるようになる。従って、サージを発生した生体の特徴も理解することができ、例えば、医師が治療方針に役立てることができる。
本実施形態の血圧測定装置について図11を参照して説明する。図11は第2の実施形態の血圧測定装置のブロック図である。第2の実施形態の血圧測定装置は、第1の実施形態の血圧測定装置からさらに、サージ統計量を算出していることが異なる。さらに、第2の実施形態の血圧測定装置では、投薬記録を考慮しそれによって可視化も変更する。
本実施形態の血圧測定装置1100は、血圧測定部101、サージ検出部1110、可視化条件受付部1101、サージ検出結果データベース(DBとも称す)1102、検出結果データ取得部1103、サージ統計量算出部1104、投薬記録DB1105、投薬前後判定部1106、サージ統計量DB1107、危険閾値DB1108、及び可視化部1109を含む。
サージ検出結果DB1102に記憶されるサージ検出結果データは、図12のように例えば、被験者ID、サージ開始時刻、サージピーク時刻、サージ終了時刻、変動量、上昇時間である。
サージ統計量DB1107に記憶されるサージ統計量データは、図13のように例えば、被験者ID、測定日、SI、変動量平均、変動量標準偏差、上昇時間平均、上昇時間標準偏差がある。サージ統計量データは、(第1例)である1人1機会と、(第2例)である1人1機会全データとでは1行になる。(第2例)である1人複数機会の場合では測定した機会分の行数になる。(第4例)である複数人1機会は被験者数分の行数になる。
投薬記録DB1105に記憶される投薬記録データは、図15に示すように例えば、投薬日、薬剤、1機会服用量、投薬期間がある。以下に示す例では1種類のみを想定しているが複数の薬剤情報を保存してもよい。
次に第1例について図16、図17、及び図18を参照して説明する。第1例は、1人1機会の結果を集約してプロットする場合である。
可視化条件受付部1101が、1人1機会を受け付け、ある被験者について一晩のサージ検出について可視化する旨を検出結果データ取得部1103に渡す(ステップS1601)。検出結果データ取得部1103が1人1機会に従ったデータを、サージ検出結果DB1102から取得する(ステップS1602)。
次に第2例について図19、及び図20を参照して説明する。第2例は、1人複数機会の結果を集約してプロットする場合である。
可視化条件受付部1101が1人複数機会を受け付け、ある被験者について複数の夜間のサージ検出について可視化する旨を検出結果データ取得部1103に渡す(ステップS1901)。検出結果データ取得部1103が1人複数機会に従ったデータをサージ検出結果DB1102から取得する(ステップS1902)。
このように、1機会複数機会の結果によれば、治療を開始してからの推移や投薬の効果が分かる。
次に第3例について図21及び図22を参照して説明する。第3例は、1人1機会での全ての結果を集約してプロットする場合である。全ての結果とは統計量だけではなく、サージごとの特徴量も含める結果である。
可視化条件受付部1101が、1人1機会の全結果の指示を受け付け、ある被験者について一晩のサージ検出について統計量だけではなく各サージの特徴量も可視化する旨を検出結果データ取得部1103に渡す(ステップS2101)。検出結果データ取得部1103が、1人1機会の指示に従ったデータをサージ検出結果DB1102から取得する(ステップS2102)。
次に第4例について図23及び図24を参照して説明する。第4例は、被験者ごとの1機会の結果を集約し全員分をプロットする場合である。被験者ごとに危険度が推定でき、他者との比較が容易になる。被験者全体の傾向を確認することができる。
本実施形態に係る血圧測定装置2500は、第2の実施形態に係る血圧測定装置1100に、SI(サージインデックス:Surge Index)算出部2501、AHI(無呼吸低呼吸指数:Apnea Hypopnea Index)算出部2502、及びAHI−SI相関DB2503を追加したものである。これら3つの追加の装置の他は動作も含めて第2の実施形態と同様である。つまり、SIや推定したAHIを特徴量として用いて可視化してもよいということである。なお、AHIはSASの症状と密接に関連し、AHIが大きいほどSASは重症といえる。
図23のステップS2303から分岐して、ステップS2701及びステップS2702を経由して、図23ステップS2305で第2の実施形態の(第4例)の動作に合流する。
血圧測定装置100、1100は、CPU2801、ROM2802、RAM2803、入力装置2804、出力装置2805、及び血圧測定部101を備え、これらがバスシステム2806を介して互いに接続されている。血圧測定装置100、1100の上述した機能は、CPU2801がコンピュータ読み取り可能な記録媒体(ROM2802)に記憶されたプログラムを読み出し実行することにより実現されることができる。RAM2803は、CPU2801によってワークメモリとして使用される。この他に補助記憶装置(図示せず)は例えば、ハードディスクドライブ(HDD)またはソリッドステートドライブ(SDD)を備え、記憶部105、サージ検出結果DB1102、投薬記録DB1105、サージ統計量DB1107、危険閾値DB1108、及びAHI−SI相関DB2503として使用され、さらにプログラムを記憶してもよい。
また、以上の各装置及びそれらの装置部分は、それぞれハードウェア構成、またはハードウェア資源とソフトウェアとの組み合せ構成のいずれでも実施可能となっている。組み合せ構成のソフトウェアとしては、予めネットワークまたはコンピュータ読み取り可能な記録媒体からコンピュータにインストールされ、当該コンピュータのプロセッサに実行されることにより、各装置の機能を当該コンピュータに実現させるためのプログラムが用いられる。
ハードウェアプロセッサとメモリとを備える血圧測定装置であって、
前記ハードウェアプロセッサは、
心拍に連動して変化する血圧値の時系列データを得、
前記時系列データから1つのサージを含むサージ区間を1以上検出し、
前記サージごとに1以上の特徴量を抽出し、
前記特徴量に基づいてサージを分類するように構成され、
前記メモリは、
分類されたサージを記憶する記憶部と、を備える血圧測定装置。
少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、心拍に連動して変化する血圧値の時系列データを得、
少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記時系列データから1つのサージを含むサージ区間を1以上検出し、
少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記サージごとに1以上の特徴量を抽出し、
少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記特徴量に基づいてサージを分類することを備える血圧測定方法。
101…血圧測定部
102…サージ区間検出部
103…サージ特徴量抽出部
104…特徴量分類部
105…記憶部
106…表示部
201…センサ部
202…押圧部
203…制御部
204…記憶部
205…操作部
206…出力部
700…波形
1101…可視化条件受付部
1102…サージ検出結果データベース
1103…検出結果データ取得部
1104…サージ統計量算出部
1105…投薬記録DB
1106…投薬前後判定部
1107…サージ統計量DB
1108…危険閾値DB
1109…可視化部
1110…サージ検出部
2500…血圧測定装置
2501…SI算出部
2502…AHI算出部
2503…AHI−SI相関DB
2801…CPU
2802…ROM
2803…RAM
2804…入力装置
2805…出力装置
2806…バスシステム
Claims (15)
- 心拍に連動して変化する血圧値の時系列データを得る血圧測定部と、
前記時系列データから1つのサージを含むサージ区間を1以上検出する検出部と、
前記サージごとに1以上の特徴量を抽出する抽出部と、
前記特徴量に基づいてサージを分類する分類部と、
を備える血圧測定装置。 - 前記分類部は、前記特徴量の数以下で1以上を次元数とし、次元に対応する特徴量を軸とする前記次元数の空間に前記サージをマッピングする請求項1に記載の血圧測定装置。
- 前記抽出部は、前記サージが開始してから前記サージがピークになるまでの上昇時間と、前記サージがピークになってから前記サージが終了するまでの下降時間と、前記上昇時間において血圧が変動した量と、を前記特徴量として抽出する請求項1に記載の血圧測定装置。
- 前記検出部は、前記時系列データのうちの収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧、及び脈圧の内の少なくとも1つの極大値をピーク点とし、前記ピーク点の直前の極小値を開始点とし、前記ピーク点の直後の極小値になる以前の点であり前記直後の極小値との差がある値以下になった点を終了点とする場合に、前記ピーク点での血圧値と前記開始点での血圧値の差が閾値より大きく、かつ、前記ピーク点と前回開始点との時間差がある第1期間より大きく、かつ、前記ピーク点と前記終了点との時間差がある第2期間よりも大きい場合に、前記開始点から前記ピーク点を挟み前記終了点までの区間がサージ区間であると検出する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の血圧測定装置。
- 前記分類部が分類したサージを、特徴量を軸にして可視化する可視化部をさらに備える請求項1乃至4のいずれか1項に記載の血圧測定装置。
- 前記特徴量の統計量を算出する算出部をさらに備える請求項1乃至4のいずれか1項に記載の血圧測定装置。
- 前記分類部が分類したサージを、前記特徴量の統計量を軸にして可視化する可視化部をさらに備える請求項6に記載の血圧測定装置。
- 前記統計量に対応して予め設定された危険性と関連付けられている、統計量とを比較される閾値に基づいて生体の危険度を判定する判定部をさらに備える請求項6に記載の血圧測定装置。
- 前記サージを前記危険度に応じて可視化する可視化部をさらに備え、前記閾値に対応する危険水準を設定してサージが危険かどうか区別する請求項8に記載の血圧測定装置。
- 投薬記録に基づいて、検出された前記サージが、投薬されている期間のものかを判定する判定部をさらに備える請求項1乃至7のいずれか1項に記載の血圧測定装置。
- 投薬されている期間かどうかで分けて前記サージを可視化する可視化部をさらに備える請求項10に記載の血圧測定装置。
- 前記血圧測定部は、複数のユーザ分の時系列データを得て、
前記可視化部は、ユーザごとに前記サージを可視化する請求項5、7、9、11のいずれか1項に記載の血圧測定装置。 - 前記サージの発生頻度を算出する頻度算出部と、
サージの発生頻度と無呼吸低呼吸指数との予め取得した関係から、前記発生頻度に基づいて無呼吸低呼吸指数を算出する指数算出部と、をさらに備える請求項1乃至11のいずれか1項に記載の血圧測定装置。 - 心拍に連動して変化する血圧値の時系列データを得、
前記時系列データから1つのサージを含むサージ区間を1以上検出し、
前記サージごとに1以上の特徴量を抽出し、
前記特徴量に基づいてサージを分類する血圧測定方法。 - コンピュータを、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の血圧測定装置として機能させるためのプログラム。
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